英特尔新一代晶体管革新手机CPU性能突破天梯图谱见证自然界的算力进化开启计算架构的黄金十年

  • 科研进展
  • 2025年01月08日
  • 在英特尔2020年架构日上,首席架构师Raja Koduri和多位英特尔院士、架构师共同展示了英特尔在六大技术支柱方面的最新进展。首次公布的是全新的10nm SuperFin技术,并且介绍了可实现全扩展的Xe图形架构,同时披露了Willow Cove微架構和用于移动客户端的Tiger Lake SoC细节,以及先进封装技术、混合架构等。 在这场盛大的科技盛会上,英特尔展示了一系列关于制程封装

英特尔新一代晶体管革新手机CPU性能突破天梯图谱见证自然界的算力进化开启计算架构的黄金十年

在英特尔2020年架构日上,首席架构师Raja Koduri和多位英特尔院士、架构师共同展示了英特尔在六大技术支柱方面的最新进展。首次公布的是全新的10nm SuperFin技术,并且介绍了可实现全扩展的Xe图形架构,同时披露了Willow Cove微架構和用于移动客户端的Tiger Lake SoC细节,以及先进封装技术、混合架构等。

在这场盛大的科技盛会上,英特尔展示了一系列关于制程封装、XPU架构、内存存储、互联、安全以及软件的重大突破。这些创新是否标志着英特尔开启了计算架构创新的黄金十年?这个问题引发了广泛的讨论。

智能时代快速增长的算力需求与先进制程提升速度之间差距不断拉大,这对晶体管微缩带来了越来越多物理极限挑战。业界正通过技术创新去解决这一难题。在此背景下,Raja Koduri宣布经过多年的改进,英特尔正在重新定义FinFET晶体管技术,以实现其历史上最强大的单节点内性能增强,其性能提升甚至可以媲美完全节点升级。

10nm SuperFin技术是这一革命性的创新之一,它结合增强型FinFET晶体管与Super MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器,为芯片提供更多元化设计选项。这一技术通过以下方式提高性能:

增加外延源极/漏极长度,从而增加应变并减小电阻。

改进栅极工艺以提高通道迁移率,使电荷载流子更快地移动。

提供额外栅极间距选项,为需要最高性能芯片功能提供更高驱动电流。

使用新型薄壁阻隔降低过孔电阻30%,提升互连性能表现。

在同等占位面积内增加5倍电容,减少电压下降,显著提高产品性能。

该材料由一种新型“高K”(Hi-K)介质材料实现,该材料可以堆叠在几埃厚超薄层中形成重复“超晶格”结构。Raja称:“这是行业内领先的技术。”

据悉,这一10nm SuperFin技術将应用于代号为“Tiger Lake”的下一代移动处理器中。此款处理器搭载Tiger Lake移动处理器将于今年假日季度推出。

除了晶体管创新的同时,更重要的是计算机体系结构领域即将迎来的革新浪潮。在2017年图灵奖得主John L. Hennessy 和David A. Patterson发布报告《A New Golden Age for Computer Architecture》时,他们描述了引发计算机体系结构新时代到来的种种变化,并预言未来十年将是该领域的一段“黄金十年”。

英国利雅得学院教授Peter Goodman认为,“当前我们处于一个特殊时刻,因为我们拥有前所未有的能力去改变我们的世界”。他指出,“从人工智能到量子计算,再到生物医学,我们正处于一个巨大的转折点。”

因此,在这样的背景下,对未来看法持乐观态度的人可能会认为,如今提出的这些创新确实有可能开启一个全新的黄金十年,而对于那些关注实际成果和市场接受程度的人来说,则可能更加谨慎地看待这一可能性。但无疑,即使是在当下的不确定性中,也有一点清晰:我们正处在一次巨大的变革之中,这个变革不仅仅局限于硬件或软件,还包括整个社会和经济系统的一次深刻转变。

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